birden fazla sıvı kapanım da içerebilmektedir.
37 Mavi Gezegen
Sıvı kapanımlar içerisinde bulundukları mine rallerin oluştukları jeolojik ortam ile ilişkilidir, çünkü kapammlar o minerali oluşturan çözelti lerden türemişlerdir. Bu nedenle onların köken lerini yorumlamada yardımcı olur. Sıvı kapanımdaki sıvının ve bileşiminin ne olduğunu bilindiğinde, kristalin oluşum sıcaklığı ve diğer termodinamik verileri hesaplanabilir™. Ayrıca kapanımdaki sıvının donma sıcaklığının ölçülmesi ve buna bağlı olarak tuzluluğun hesaplanabilmesi, sıvının kantitatif bileşiminin hesaplanmasına da olanak sağlar<5)<6)<7). Ayrıca, sıvının hem oluşum sıcaklığının, hem de bileşiminin bilinmesiyle kökenle ilgili çeşitli sorunları açıklamak mümkündür™™.
O
D ;
20 pm
Bir kuvars kristali içindeki kapammlar'2’
Sıvı kapanımlar kökenlerine göre; birincil, ikincil ve yalancı ikincil olmak üzere üç farklı tipte tanım lanmaktadır.
P= Birincil Kapanım PS= Yalancı ikincil Kapanım S= İkincil Kapanım
Kuvars kristali içindeki farklı sıvı kapanım tiplerinin
dağılımı(",
Birincil kapanımlar, mineralin oluşumu sırasında meydana gelmiş sıvı kapanımlar dır. Bu tür sıvı kapanmaların dağılımları ve boyutları, içinde oluştuğu bütün mineraller için karakteristiktir. Bunlar, içinde oluştukları sıvı minerallerin oluşum koşullarını temsil eder™. Birincil sıvı kapanımlar
kristal oluşumundan hemen sonra, büyüme zonlarına veya kristal yüzeylerine paralel olarak büyümektedirler. Bu büyüme zonları genelde katodlüminisans mikroskobisi ile belirlenebil- mektedir.
Birincil kökenli sıvı kapammlar; A) Bir katının etrafım saran dentritik oluşumların, B) Daha önce oluşmuş kristalin kısmî çözünmesi ile oluşan boşlukların, C) Farklı olarak gelişmiş spirallerin m erkezlerinin, D) Paralel olm ayan kristal bloklarının™, E) Kristal yüzeyinde meydana gelen kırıkların F) Herhangi bir yabancı malzemenin kristal bünyesine girm esi ile ortaya çıkan boşlukların minerali oluşturan çözelti ve/veya eriyiklerle doldurulması ile oluşmaktadır.
A
O . m
m . _ZL
» * * â
Birincil kökenli sıvı kapanımların oluşum mekanizmaları'11’ İkincil kapammlar, içinde bulunduğu mineral büyümesini tamamladıktan sonra kapanlanmıştır. Bu tür kapammlar hem kristal büyüme zonlarım hem de kristalin kenarını keserek oluştukları gibi, cevher oluşum evresi ile ilgili olmayan daha sonraki sıvıların, mikro çatlaklarda kapanlanması şeklinde de gelişebilirler. İkincil kapammlar, depolanmadan sonraki koşulların ve tektonik rejimlerin belirlen mesinde, petrol aramacılığında ve jeotermal alanlar da çok önemli veriler sunmaktadır.
Yalancı ikincil kapanımlar ise mikro kırıklar boyunca veya kristalin büyüme zonlarının kenarlarında sonlamrlar, fakat bunları kesmeyecek şekilde gelişirler. Bir başka deyişle mineraller oluşum süreçleri boyunca kırılma ve çatlamaya uğrarlarsa, içerisinde kristallendiği sıvı bu çatlaklardan içeri girerek, ikincil kapammlar gibi kapanlanıp yalancı ikincil sıvı kapanmaları oluştururlar™.
Kapanım içeren minerallerin genel özellikleri şeffaf veya berrak ve açık renkli olmalarıdır. Bununla birlikte kapanımın optik çalışmaya uygun olması birincil koşuldur.
Bu durum opak minerallerin sıvı kapanmalardan yoksun olduğu anlamına gelmez. Özellikle galenit temiz dilinim yüzeylerinde çok iyi gelişmiş boşluklar içerebilir(12). Barit ve kalsit gibi yumuşak ve kolay d ilin im kazan ab ilen m in erallerd ek i kapanmalar içine çözelti sızmaları ve bölünerek çoğalmaları oldukça yatkındırlar ve bu nedenle bu tür kapanmaların değeri fazla değildir. Kuvars, fluorit, halit, kalsit, apatit, dolomit, sfalerit, barit, topaz ve kassiterit gibi minerallerde kapanmalar oldukça yaygın olarak gözlenmektedir.
Kalsit kristali içindeki sıvı Flogopit kristali içindeki sıvı kapanım*13’ kapanım*'3’
Sıvı kapanmalar içerdikleri bileşimlerine göre Shepherd vd (1985) tarafından 6 farklı tipte sınıf landırılmıştır. Bunlar:
1- M onofa^sıvıkapammlar (Liquid):Tamamen sıvı faz
ile doludur.
2- ik ifa glı kapammlar (Liquid+Vapor): Sıvı faz ve az
miktarda gaz fazı ile doludur.
3- ik i fa g lı kapammlar (Vapor+Liquid): Kapanmada,
gaz fazı sıvı faza göre toplam hacmin %50’sinden daha fazlasını doldurur.
4- M onofa^ga% kapammlar (Vapor): Tamamen düşük
yoğunluklu gaz faz ile doludur (genellikle H2Ö, CH4, C ö 2 karışımı).
5- Katı fa £ içeren multifavç kapammlar (Solid+Liquid+/- Vapor): Yavru (daughter) mineral olarak bilinen
kristal içerirler. Yavru minerallerin bulunması, aşırı doygun sıvı çözeltilere işaret eder. Bunlar genellikle halit (NaCl) ve silvin (KC1) dir. Fakat sülfitler gibi çeşitli kristaller de kapanım içinde bulunabilir.
6- Kançma^ iki sıvı fa g lı kapammlar (L iq u id 1 4 -L iq u id 2 + / -V a p or):
Karışmaz iki farklı sıvı faz içerirler.
Bunlardan birisi genellikle H2Ö' ca zengin, diğeri de C ö 2' ce zengin sıvı fazlardır.
Sıvı kapanmalardaki ölçümler, özel olarak dizayn edilmiş mikroskoplar yardımı ile, ısıtma ve soğutma olarak tanımlanan iki evrede gerçekleştirilir. Sıvı kapanım ölçümlerinde elde edilen sonuçların ifade edildiği bazı terimler şöyledir:
Eomojenleçme Sıcaklığı (Th): Isıtma evresinde sıvı
kapanım, sıvı veya gaz fazında homojenleşene kadar işitilir ve homojenleşmenin gerçekleştiği andaki sıcaklık homojenleşme sıcaklığı (Th) olarak tanımlanır. Elde edilen sıcaklık, atmosferik basınç koşullarındaki en düşük sıcaklıktır. Bu nedenle, sıvının kapanlandığı gerçek derinlik dikkate alınarak basınç düzeltmesi yapılması gerekir.
İlk Bu% Ergime Sıcaklığı (Tfm): Dondurularak kati
hale dönüşen sıvı kapanmaların, tekrar sıcaklığın artırılması ile kati halden sıvı hale geçerken, ilk buz kristalinin çözündüğü anda, elde edilen sıcaklık değeridir.
Son Bug_ Ergime Sıcaklığı Çim): Soğutma deneyi
sırasında, sıvı kapanmaların kati halden sıvı hale geçtiği son sıcaklık değeridir11)
Ötektik Sıcaklık (Te): Tamamen kristallenen veya
donan sıvı kapanmada, ısıtma sürecinde sıvı oluşumunun ilk fark edildiği sıcaklıktır. Ötektik sıcaklık (Te), sistemdeki tuzun türünün belirlen mesinde kullanılır. Diğer bir ifade ile, çözeltinin sistemini verir.
%NaCl Eçdeğeri Tuzluluk Miktarı: Sıvı kapanımdaki
tuzluluk miktarının %NaCl eşdeğeri cinsinden ifad e ed ilm esid ir. Sistem de fark lı tu zlar bulunmaktadır. Fakat genellikle bunlar %NaCl eşdeğeri olarak ifade edilir.
Anhidrit kristali içerisindeki sıvı Halit kristali içindeki sıvı kapanım*14’ kapanım*13’
Mavi Gezegen 39
Sıvı Kapanımların Uygulandığı Konular
Maden Yatakları: Sıvı kapanımların maden yatak
larının incelenmesinde pek çok pratik faydası bulunmaktadır. Maden yataklarının oluşum sıcak lıkları, basınç koşulları, cevherleşmeye neden olan çözeltilerin yoğunluğu ve bileşimi gibi konularda;
Petrol ve Doğalga% Araştırmaları: Hidrokarbon veya
petrol içeren sıvı kapanımlar petrol havzalarının tektonik ve ısı-basınç evrimi konusunda detaylı bilgiler sağlamaktadır. Ayrıca, hidrokarbon ve petrolün birincil göçü mekanizması konusunda;
Stratigrafi ve Sedimantoloji: Sıvı kapanmalar kong
lomera, kuvarsider ve kumtaşlarındaki tanelerin provenanslarının ortaya çıkarılmasında önemli veri ler sağlamaktadır. Sedimanter havzaların evrimi ve ısı-basınç koşullarının belirlenmesinde;
Magmati^ma ve Metamorfı^ma: Sıvı kapanmalardan,
tektonizma ve petrojenez konusunda önemli bilgi ler elde edilebilmektedir. Yükselme veya erozyon sırasındaki basınç ve sıcaklık değişimleri ile ilgili önemli veriler de elde edilebilmektedir.
Süstaşlan (Gemoloji): Süstaşlarınm sıvı kapanım
içermeleri onlar için iyi bir özellik değildir fakat sıvı kapammlar değerli süstaşlarınm gerçek veya sente tik olup olmadıkları konusunda önemli veriler sağ lamaktadır <l3).
Hematit kristali içindeki sıvı kapamm(l6)
Kaynaklar
(1) Kuru G. S., 2006. Sıvı Kapanımlar. TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları No: 96.48 s.
(2) homepage.mac.com/yuee/H/researchl .html
(3) Roedder, E., 1979. Fluid inclusions as samples of ore fluids. In H.L. Barnes (ed.), Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits. 2nd edition., Wiley Interscience, New York, 684-737.
(4) Roedder, E., 1958. Technique for the extraction, and partial, chemical analysis of filled fluid inclusions from minerals: Econ, Geol. 53,235-269.
(5) Roedder, E, 1963. Studies of fluid, inclusions Freezing data and their interpretations: Econ. Geol. 58,167-211. (6) Roedder, E., Ingram B., ve Hail, WE., 1963. Studies of
fluid inclusions IV. Extraction and quantative analysis of inclusions in the milligram range: Econ Geol. 58, 353-374.
(7) Roedder, E., 1972. Composition of Fluid Inclusions: U. S. Geol. Survey Prof. Paper, 44033,164 p.Nash, J..T. and Theodore, T.G., 1971, Ore fluids in the Porphyry Copper Deposit at Copper Canyon, Nevada. Econ, Geol. 6,385-400.
(8) Nash, J. T. and Theodere, T. G, 1971. Ore fluids in the Porphyy Copper Deposit at Copper Canyon, Nevada. Econ, Geol. 6,385-400.
(9) Roedder, E., 1971. Fluid inclusion evidence on the environment of formation of mineral deposits of Southern Appalachian Valley: Econ Geol. 66,777-79-1. (10) Shepherd, T.J., Rankin, A.H., and Alderton, D.H.M.,
1985. A practical guide to fluid inclusion studies, 239 pp., Blackie-Glasgow.
(11) Roedder, E., 1984. Fluid Inclusions. Reviews in Mineralogy, Vol.12, 644 pp. Mineralogical Society of America, Washington.
(12) Bonev, I. K., 1977. Primary fluid inclusions in galena crystals. I. Morphology and origin. Mineralium Deposita, 12,64-76. (13) www.igag.cnr.it/tecce/pages/d.jpg.htm (14) www.minsocam.org/.../arc/halite.htm (15) www.istanbul.edu. tr/.../html/work.html (16) www.gfz-potsdam.de/pb4/pg3/equipment/irhome. html